ES2822137T3 - Automated work platform assembly - Google Patents
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Abstract
Un conjunto de plataforma de trabajo automatizada (30) para dar servicio a distancia a una porción inferior de una vasija (12), comprendiendo el conjunto de plataforma: una plataforma de trabajo genéricamente horizontal circular (32) que se extiende en un primer plano; un trazado orbital (34) que se extiende en un segundo plano sustancialmente paralelo al primer plano y en el que la plataforma de trabajo (32) es soportada rotativamente para hacer rotar la plataforma de trabajo en el primer plano, incluyendo el trazado orbital un anillo de mecanismo de arrastre circunferencial (54) que incorpora unos dientes de engranaje (56); un engranaje planetario estructurado para interactuar con los dientes de engranaje del anillo de mecanismo de arrastre circunferencial (54); un motor controlado a distancia (60) para hacer rotar la plataforma de trabajo (32) sobre el trazado orbital (34) mediante el accionamiento del engranaje planetario; un trazado lineal (68) que se extiende a través de un diámetro de la plataforma de trabajo (32); un carro (64) que puede desplazarse a distancia sobre el trazado lineal (68) a través del diámetro de la plataforma de trabajo (32); y un robot (74) fijado al carro (64) y que puede desplazarse con él, presentando el robot un miembro que se extiende verticalmente que puede ser amovible en una dirección perpendicular al primer plano y que presenta un receptáculo próximo a un extremo distal del miembro que se extiende verticalmente para soportar una herramienta.An automated work platform assembly (30) for remotely servicing a lower portion of a vessel (12), the platform assembly comprising: a generally horizontal circular work platform (32) extending in the foreground; an orbital trace (34) extending in a second plane substantially parallel to the first plane and in which the work platform (32) is rotatably supported to rotate the work platform in the foreground, the orbital trace including a ring circumferential drive mechanism (54) incorporating gear teeth (56); a planetary gear structured to interact with the gear teeth of the circumferential drive ring (54); a remotely controlled motor (60) for rotating the work platform (32) on the orbital path (34) by driving the planetary gear; a linear trace (68) extending across a diameter of the work platform (32); a carriage (64) that can travel remotely on the linear path (68) through the diameter of the work platform (32); and a robot (74) fixed to and movable with the carriage (64), the robot presenting a vertically extending member which can be movable in a direction perpendicular to the first plane and which has a receptacle near a distal end of the vertically extending member to support a tool.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Conjunto de plataforma de trabajo automatizadaAutomated work platform assembly
AntecedentesBackground
1. Campo1. Field
La presente invención se refiere, en general, al mantenimiento de componentes por debajo de la vasija de un reactor nuclear y, más concretamente, a una plataforma de trabajo de alta velocidad automatizada por debajo de la vasija para dar servicio a unos mecanismos de arrastre de barras de control y a otros componentes por debajo de la vasija de un reactor de agua en ebullición.The present invention relates generally to the maintenance of components below the vessel of a nuclear reactor and, more specifically, to an automated high speed work platform below the vessel for servicing drive mechanisms of control rods and other components below the vessel of a boiling water reactor.
2. Técnica relacionada2. Related art
Los mecanismos de arrastre de barras de control son utilizados para situar las barras de control de los reactores de agua en ebullición para controlar la tasa de fisión y la densidad de fisión, y para proporcionar una reactividad negativa de exceso suficiente para detener el reactor a consecuencia de cualquier situación operativa normal o accidental en el momento más reactivo de la vida del núcleo. La Figura 1 es una vista en sección de una vasija a presión de un reactor nuclear de agua en ebullición 10 con partes recortadas para dejar al descubierto su interior que ilustra el entorno en el que opera un mecanismo de arrastre de barras de control. La vasija a presión de reactor 10 presenta una forma genéricamente cilíndrica y está cerrada por un extremo mediante una cabeza de fondo fija 12 y por su otro extremo por una cabeza desmontable 14. Una pared lateral 16 se extiende desde la cabeza de fondo 12 hasta la cabeza superior 14. Un escudo de núcleo de forma cilíndrica 20 rodea un núcleo de reactor 22. El escudo 20 es soportado en un extremo por un soporte de escudo 24 e incluye una cabeza de escudo desmontable en el otro extremo. Una corona 28 está formada entre el escudo 20 y la pared lateral de la vasija 16.Control rod pull mechanisms are used to position the control rods of boiling water reactors to control fission rate and fission density, and to provide sufficient excess negative reactivity to shut down the reactor as a result. from any normal or accidental operating situation at the most reactive time in the life of the core. Figure 1 is a sectional view of a boiling water nuclear reactor pressure vessel 10 with portions cut away to expose the interior illustrating the environment in which a control rod drive mechanism operates. The reactor pressure vessel 10 has a generally cylindrical shape and is closed at one end by a fixed bottom head 12 and at its other end by a removable head 14. A side wall 16 extends from the bottom head 12 to the upper head 14. A cylindrical shaped core shield 20 surrounds a reactor core 22. Shield 20 is supported at one end by shield bracket 24 and includes a removable shield head at the other end. A crown 28 is formed between the shield 20 and the side wall of the vessel 16.
El calor es generado dentro del núcleo 22, el cual incluye unos haces de combustible 36 de material fisionable. El agua que se hace circular hacia arriba a través del núcleo 22 es, al menos parcialmente, convertida en vapor. Unos separadores de vapor 38 separan el vapor del agua, la cual se vuelve a poner en circulación. El agua residual es retirada del vapor por unos secadores de vapor 40. El vapor sale de la vasija a presión 10 a través de una salida de vapor 42 cerca de la cabeza superior de vasija 14 y es generalmente utilizado para accionar un turbogenerador para la producción de electricidad.Heat is generated within core 22, which includes fuel bundles 36 of fissile material. Water that is circulated upward through core 22 is at least partially converted to steam. Steam separators 38 separate the steam from the water, which is put back into circulation. The residual water is removed from the steam by steam dryers 40. The steam exits the pressure vessel 10 through a steam outlet 42 near the upper vessel head 14 and is generally used to drive a turbo generator for production Of electricity.
Los haces de combustible 36 están alineados por una placa de núcleo inferior 50 situada en la base del núcleo 22. Una guía superior 52 alinea los haces de combustible 36 cuando son bajados al interior del núcleo 22. Una placa de núcleo 50 y una guía superior 52 son soportadas por el escudo de núcleo 20.The fuel bundles 36 are aligned by a lower core plate 50 located at the base of the core 22. An upper guide 52 aligns the fuel bundles 36 as they are lowered into the core 22. A core plate 50 and an upper guide 52 are supported by core shield 20.
La cantidad de calor generado en el núcleo 22 es regulada mediante la inserción y retirada de las barras de control 44 de material absorbente de los neutrones, por ejemplo hafnio Las barras de control se extienden desde la parte inferior de la vasija hasta el interior del núcleo. Hasta el punto en el que las barras de control 44 queden insertadas entre los haces de combustible 36, las barras de control absorben los neutrones que, en otro caso, estarían disponibles para facilitar la reacción en cadena que generaría calor en el núcleo 22. Los tubos de guía de control 46 de las barras de control por debajo de la placa de núcleo inferior 50, alinean el movimiento vertical de las barras de control 44 durante su inserción y retirada. Los mecanismos de arrastre hidráulicos de las barras de control 48, que se extienden a través de la cabeza de fondo 12, llevan a cabo la inserción y retirada de las barras de control 44. Cada mecanismo de arrastre de las barras de control está montado verticalmente en un alojamiento de mecanismo de arrastre de las barras de control 18 que está soldado a un tubo de espárrago, el cual, a su vez, está soldado a la cabeza de fondo de la vasija de reactor 12. Una brida del mecanismo de arrastre de las barras de control está empernada y sellada a la brida del alojamiento del mecanismo de arrastre de las barras de control 18, la cual contiene unos orificios para fijar las conducciones del sistema hidráulico del mecanismo de arrastre de las barras de control. El agua desmineralizada suministrada por el sistema hidráulico del mecanismo de arrastre de las barras de control sirve como mecanismo hidráulico para activar el funcionamiento del mecanismo de arrastre de las barras de control.The amount of heat generated in the core 22 is regulated by inserting and removing the control rods 44 of neutron absorbing material, for example hafnium The control rods extend from the bottom of the vessel to the interior of the core . Up to the point where the control rods 44 are inserted between the fuel bundles 36, the control rods absorb neutrons that would otherwise be available to facilitate the chain reaction that would generate heat in the core 22. Control guide tubes 46 from the control rods below the lower core plate 50, align the vertical movement of the control rods 44 during insertion and removal. Hydraulic control rod drivers 48, extending through bottom head 12, perform insertion and removal of control rods 44. Each control rod driver is vertically mounted in a control rod drive housing 18 which is welded to a stud tube, which, in turn, is welded to the bottom head of the reactor vessel 12. A flange of the drive mechanism The control rods is bolted and sealed to the control rod drive housing flange 18, which contains holes to secure the hydraulic system lines of the control rod drive mechanism. The demineralized water supplied by the control rod pulling mechanism hydraulics serves as a hydraulic mechanism to activate the operation of the control rod pulling mechanism.
El documento US 4292133 divulga un aparato para sustituir los mecanismos de arrastre de las barras de control de los reactores nucleares e incluye un dispositivo de fijación y liberación de los mecanismos de arrastre de las barras de control y un dispositivo de manipulación de los mecanismos de arrastre de las barras de control montado sobre un dispositivo giratorio para que puedan ser desplazados uno con independencia del otro. El dispositivo giratorio está montado en un espacio por debajo de la vasija de presión del reactor nuclear.Document US 4292133 discloses an apparatus for replacing the drive mechanisms of the control rods of nuclear reactors and includes a device for fixing and releasing the drive mechanisms of the control rods and a device for handling the drive mechanisms of the control rods mounted on a rotating device so that they can be moved independently of the other. The rotating device is mounted in a space below the pressure vessel of the nuclear reactor.
El documento JP S 4346595 A divulga un dispositivo de cambio de un mecanismo de arrastre de barras de control dispuesto en la porción inferior de un reactor nuclear.JP S 4346595 A discloses a device for changing a control rod drive mechanism arranged in the lower portion of a nuclear reactor.
Los mecanismos de arrastre de las formas de control son frecuentemente retirados del reactor para su revisión con el fin de mantener su fiabilidad. Todos los reactores de agua en ebullición utilizan la misma plataforma por debajo de la vasija que fue instalada durante la construcción para la revisión de las barras de control. Las plataformas existentes son lentas y pueden ser solo controladas por un técnico por debajo de la vasija al mismo tiempo que se utiliza sobre la plataforma un control manual que comunica con un motor de aire o un motor de ca eléctrico. La única alternativa consiste en un volante de maniobra operado manualmente. Además de ser lentas, las plataformas de trabajo existentes requieren que unos técnicos por debajo de la vasija dejen de atender a las tareas encomendadas con el fin de situar adecuadamente una plataforma provocando a menudo un montaje por debajo del emplazamiento equivocado. Debido a esta situación, y al proceso operativo de las plataformas de trabajo existentes, se producen muchos errores, situaciones salvadas in extremis y daños al equipamiento durante las interrupciones del sistema planeadas. Por consiguiente, se desea un nuevo entorno de trabajo por debajo de la vasija que facilite un manejo a distancia, nuevas técnicas de servicio y un entorno operativo más eficiente del servicio.The drive mechanisms of the control forms are frequently removed from the reactor for revision in order to maintain their reliability. All boiling water reactors use the same under-vessel platform that was installed during construction for checking the control rods. Existing platforms are slow and can only be controlled by a technician from below the vessel at the same time uses on the platform a manual control that communicates with an air motor or an electric ac motor. The only alternative is a manually operated steering wheel. In addition to being slow, existing work platforms require sub-vessel technicians to disregard assigned tasks in order to properly position a platform, often causing mounting below the wrong location. Due to this situation, and the operational process of existing work platforms, many errors, saved situations in extremis, and equipment damage occur during planned system outages. Accordingly, a new working environment below the vessel is desired that facilitates remote operation, new service techniques, and a more efficient service operating environment.
SumarioSummary
Estos y otros objetivos se consiguen mediante un conjunto de plataforma de trabajo automatizada para la revisión a distancia de una porción inferior de la vasija de acuerdo con la reivindicación 1. El conjunto de plataforma incluye una plataforma de trabajo genéricamente horizontal que se extiende en un primer plano y un raíl genéricamente circular que se extiende en un segundo plano, sustancialmente paralelo al primer plano, soportando el raíl un trazado orbital sobre la cual la plataforma de trabajo es soportada rotacionalmente para hacer rotar la plataforma de trabajo en el primer plano. Un motor controlado a distancia hace rotar la plataforma de trabajo sobre el trayecto orbital y un trazado lineal se extiende de un lado del diámetro de la plataforma de trabajo. Un carro puede ser desplazado a distancia sobre el trayecto lineal de un lado a otro del diámetro de la plataforma de trabajo. Un robot está fijado al carro y puede desplazarse con él. El robot presenta un miembro que se extiende verticalmente y que puede desplazarse en una dirección perpendicular al primer plano y presenta un receptáculo próximo a un extremo distal del miembro que se extiende verticalmente para soportar una herramienta. De modo preferente, el conjunto de plataforma de trabajo automatizada incluye un volante de maniobra para desplazar manualmente la plataforma de trabajo alrededor del trazado orbital como alternativa al motor controlado a distancia. En una forma de realización, el robot es un robot de tareas intercambiables y la plataforma de trabajo soporta una cámara genéricamente enfocada sobre un extremo distal del miembro que se extiende verticalmente sobre el robot. De modo preferente la cámara está configurada para que ofrezca una capacidad panorámica controlada a distancia.These and other objectives are achieved by an automated work platform assembly for remote inspection of a lower portion of the vessel according to claim 1. The platform assembly includes a generally horizontal work platform extending into a first plane and a generally circular rail extending in a second plane, substantially parallel to the first plane, the rail supporting an orbital path on which the work platform is rotationally supported to rotate the work platform in the first plane. A remotely controlled motor rotates the work platform on the orbital path and a linear path runs down one side of the diameter of the work platform. A carriage can be remotely moved along the linear path from one side of the diameter of the work platform to the other. A robot is attached to the cart and can move with it. The robot has a vertically extending member movable in a direction perpendicular to the first plane and has a socket near a distal end of the vertically extending member to support a tool. Preferably, the automated work platform assembly includes a steering wheel for manually moving the work platform around the orbital path as an alternative to the remotely controlled motor. In one embodiment, the robot is an interchangeable task robot and the work platform supports a generally focused camera on a distal end of the limb that extends vertically over the robot. Preferably the camera is configured to offer remote controlled panning capability.
En otra forma de realización, en la que la vasija es una vasija de reactor nuclear que incorpora un núcleo nuclear, el motor controlado a distancia para desplazar la plataforma de trabajo sobre el conjunto de plataforma de trabajo automatizada y el carro controlado a distancia están configurados para comunicar con un controlador y responden a las coordenadas del núcleo del reactor introducidas en el controlador para desplazar el miembro que se extiende horizontalmente por debajo de una posición del núcleo asociada con las coordenadas.In another embodiment, where the vessel is a nuclear reactor vessel incorporating a nuclear core, the remotely controlled motor for moving the work platform on the automated work platform assembly and the remotely controlled carriage are configured to communicate with a controller and respond to the reactor core coordinates input to the controller to move the horizontally extending member below a core position associated with the coordinates.
De modo preferente, la vasija de reactor nuclear incluye un puente de repostaje configurado para quedar situado por encima del núcleo nuclear y desplazar a partir de una o más piezas del equipamiento de repostaje por encima del núcleo nuclear hacia unas coordenadas dirigidas entre las introducidas en una estación de comando de sistema de repostaje, en el que el controlador y la estación de comando de sistema de repostaje automáticamente se coordinan para que el puente de repostaje y el controlador no dirijan las mismas coordenadas al mismo tiempo.Preferably, the nuclear reactor vessel includes a refueling bridge configured to be positioned above the nuclear core and move from one or more pieces of the refueling equipment above the nuclear core towards coordinates directed between those introduced in a refueling system command station, in which the controller and the refueling system command station are automatically coordinated so that the refueling bridge and the controller do not direct the same coordinates at the same time.
Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings
Una comprensión adicional de la invención se puede obtener a partir de la descripción subsecuente de las formas de realización preferentes tomadas en combinación con los dibujos que se acompañan, en los que:A further understanding of the invention can be obtained from the subsequent description of the preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
La Figura 1 es una vista en sección, con dos partes recortadas, de una vasija a presión de un reactor nuclear en agua en ebullición;Figure 1 is a sectional view, with two parts cut away, of a pressure vessel of a nuclear reactor in boiling water;
la Figura 2 es una vista en perspectiva de la vasija a presión del reactor nuclear de la Figura 1 con la plataforma de trabajo de la presente invención instalada por debajo de la vasija del reactor;Figure 2 is a perspective view of the nuclear reactor pressure vessel of Figure 1 with the working platform of the present invention installed below the reactor vessel;
la Figura 3 es una vista en perspectiva de la plataforma de trabajo de la presente invención;Figure 3 is a perspective view of the work platform of the present invention;
la figura 4 es una vista de tamaño ampliado de la vagoneta automatizada horizontal ilustrada en la Figura 3; la Figura 5 es una vista en perspectiva de la plataforma de trabajo mostrada en la Figura 3 con un robot de tareas intercambiables mostrado conectado a la vagoneta automatizada horizontal;Figure 4 is an enlarged view of the horizontal automated wagon illustrated in Figure 3; Figure 5 is a perspective view of the work platform shown in Figure 3 with an interchangeable task robot shown connected to the horizontal automated wagon;
la Figura 6 es una vista en perspectiva del lado inferior de la plataforma de trabajo mostrada en la Figura 3; la Figura 7 es una vista de tamaño ampliado de una porción de la Figura 6 que muestra el mecanismo de arrastre de la vagoneta horizontal automatizada sobre el trazado lineal y los soportes con ruedas cautivas positivos de precisión montados sobre el trazado orbital;Figure 6 is a perspective view of the underside of the work platform shown in Figure 3; Figure 7 is an enlarged view of a portion of Figure 6 showing the automated horizontal wagon towing mechanism on the linear trace and the precision positive captive wheel mounts mounted on the orbital trace;
la Figura 8 es una vista de tamaño ampliado de una segunda porción de la Figura 6 que muestra una vista más clara del mecanismo de arrastre rotativo sobre el anillo de arrastre circunferencial; Figure 8 is an enlarged view of a second portion of Figure 6 showing a clearer view of the rotary drive mechanism on the circumferential drive ring;
la Figura 9 es una vista en planta de la plataforma de trabajo de la presente invención con una representación esquemática de los emplazamientos del núcleo bajo los cuales la vagoneta automatizada horizontal puede ser programada respecto de su localización;Figure 9 is a plan view of the work platform of the present invention with a schematic representation of the core locations under which the horizontal automated wagon can be programmed with respect to its location;
la Figura 10 es una vista en perspectiva de la plataforma de trabajo de la presente invención con una forma de realización del robot de tareas intercambiables conectado a la vagoneta automatizada horizontal que añade unos tercero, cuarto y quinto ejes de desplazamiento;Figure 10 is a perspective view of the work platform of the present invention with an embodiment of the interchangeable task robot connected to the horizontal automated wagon adding third, fourth and fifth axes of displacement;
la Figura 11 es una vista en perspectiva de la plataforma de trabajo mostrada en la Figura 10 con una segunda forma de realización de un robot de tareas intercambiables opcional que añade un tercer eje de desplazamiento, con un cuarto eje rotativo vertical;Figure 11 is a perspective view of the work platform shown in Figure 10 with a second embodiment of an optional interchangeable task robot that adds a third axis of displacement, with a fourth vertical rotary axis;
la Figura 12 es una tercera forma de realización de la plataforma automatizada de la presente invención con un robot de tareas intercambiables que añade un tercero y cuarto ejes de desplazamiento; yFigure 12 is a third embodiment of the automated platform of the present invention with an interchangeable task robot that adds a third and fourth axes of displacement; Y
la Figura 13 es una vista en perspectiva de la vasija del reactor mostrada en la Figura 3, que muestra esquemáticamente dos procedimientos opcionales de control de la plataforma robótica de la invención.Figure 13 is a perspective view of the reactor vessel shown in Figure 3, schematically showing two optional control procedures of the robotic platform of the invention.
Descripción de la forma de realización preferenteDescription of the preferred embodiment
La plataforma de trabajo por debajo de la vasija automatizada de alta velocidad de la presente invención será utilizada para llevar a cabo el trabajo de mantenimiento y reparación a distancia de la vasija por debajo del reactor de agua en ebullición, sin necesidad de personal debajo de la vasija. El sistema ejecutará estas actividades de trabajo con mayor precisión, con mayor exactitud y mayor rapidez, así como para ofrecer una verificación concurrente en el tiempo de la actividad por medio de cámaras de altas definición a bordo. La plataforma de trabajo bajo la vasija de alta velocidad automatizada presenta tres ejes automatizados compuestos por un eje horizontal rotativo de 360°, un eje horizontal lineal a través de una vagoneta que lo atraviesa (también designada como carro) y un eje vertical lineal por medio de unos robots de tareas intercambiables que pueden también contener unas capacidades de un cuarto y quinto ejes. Los robots de tareas intercambiables pueden ser fijados por el personal o almacenados por debajo de la vasija y recuperados por la vagoneta horizontal operada a distancia. Otra ventaja de la plataforma de trabajo bajo la vasija de gran velocidad automatizada es la capacidad de desplazarse automáticamente hasta un emplazamiento específico simplemente tecleando el emplazamiento del núcleo en un software de control. La plataforma de trabajo bajo la vasija a gran velocidad automatizada tiene la capacidad para ser también operada manualmente por un volante de maniobra y localmente por medio de un control manual. Los robots de tareas llevarán a cabo tareas tales como la inspección de estructuras de acero de bloqueo, todas las inspecciones visuales de cualquier tipo, la aplicación de etiquetas, verificaciones concurrentes, la retirada de sondas de indicación de la posición, el desacoplamiento de los mecanismos de arrastre de las barras de control, la detorsión de los mecanismos de arrastre de las barras de control, la reposición de la torsión de los mecanismos de arrastre de las barras de control y la desconexión de los monitores del rango de potencia local, la retirada y control de la instalación del drenaje de canal de combustible de supervisión del rango de potencia, así como el cambio de los mecanismos de arrastre de las barras de control.The working platform below the automated high speed vessel of the present invention will be used to carry out remote maintenance and repair work of the vessel below the boiling water reactor, without the need for personnel below the vessel. The system will execute these work activities with greater precision, with greater accuracy and faster, as well as to offer a concurrent verification in the time of the activity by means of high definition cameras on board. The automated high-speed under-vessel work platform features three automated axes comprised of a 360 ° rotating horizontal axis, a linear horizontal axis through a traversing wagon (also referred to as a carriage), and a linear vertical axis through of interchangeable task robots that may also contain fourth and fifth axis capabilities. Interchangeable task robots can be fixed by staff or stored below the vessel and retrieved by the remotely operated horizontal wagon. Another advantage of the automated high-speed under-pot work platform is the ability to automatically navigate to a specific location simply by keying in the core location into control software. The automated high-speed under-vessel work platform has the ability to also be operated manually by a steering wheel and locally by means of a manual control. Task robots will carry out tasks such as inspection of locking steel structures, all visual inspections of any kind, application of labels, concurrent checks, removal of position indicating probes, uncoupling of mechanisms control rod pulling, detorsion of control rod trolleys, re-torsion of control rod trolleys and disconnection of monitors from the local power range, removal and control of the installation of the fuel channel drainage for supervision of the power range, as well as the change of the drive mechanisms of the control rods.
La Figura 2 muestra una vista en perspectiva del reactor previamente mostrado en la Figura 1 con la plataforma de trabajo debajo de vasija 30 soportada por debajo de los mecanismos de arrastre de barras de control 18. La plataforma de trabajo 30 puede apreciarse mejor en las vistas mostradas en las Figuras 3 a 8. El conjunto de plataforma de trabajo debajo de la vasija 30 presenta un trazado orbital 34 fijada circunferencialmente a unos emplazamientos de montaje de trazado bajo vasija 35. El trazado orbital 34 presenta un anillo de mecanismo de arrastre circunferencial 54 que presenta unos dientes de engranaje 56. La plataforma de trabajo 32 está fijada al trazado orbital 34 por medio de unos soportes con ruedas cautivas positivos de precisión 58 que pueden ser observados de forma óptima en las Figuras 7 y 8. Los soportes con ruedas cautivas permiten las transferencias de carga hacia la plataforma de trabajo 32 en cualquier dirección. La plataforma de trabajo 32 presenta un mecanismo de arrastre rotativo energizado eléctricamente 60 que comprende un engranaje planetario que se interconecta con los dientes de engranaje 56 del anillo de mecanismo de arrastre circunferencial 54 que permite la rotación de la plataforma en 360°. La plataforma de trabajo 32 presenta un sistema de trazado lineal 62 que comprende una vagoneta automatizada horizontal como se puede apreciar de forma óptima en las Figuras 4 a 8. La vagoneta automatizada horizontal 64 presenta un mecanismo de arrastre eléctricamente alimentado 66 que comprende un engranaje planetario que se interconecta con una cremallera dentada 68 horizontalmente montada dentro de la plataforma de trabajo 32. Con el eje circunferencial y el eje horizontal, la vagoneta automatizada 64 puede ser situada a distancia en cualquier emplazamiento por debajo de la vasija. La vagoneta automatizada horizontal 64 presenta una cámara de alta definición operada a distancia 70 y una alimentación cargada por resorte y unos pasadores de retroalimentación de la posición 72. Los pasadores 72 proporcionan potencia a y retroalimentación desde los robots de tareas automatizadas intercambiables 74 que están diseñados para ser insertados en la vagoneta horizontalmente automatizada 64 como se ilustra en la Figura 5. Los robots de tareas automatizadas 74 llevan a cabo una diversidad de tareas de trabajo sobre los componentes bajo la vasija así como simples tareas tales como etiquetas colgantes, válvulas operativas y verificaciones concurrentes por medio de observación visual a través de la cámara 70. Como se puede apreciar en la Figura 13, el entero sistema puede ser operado lógicamente por medio de un suspensor 76 en un punto de control de contractor con un controlador 84 o a distancia por medio de la sala de control 78. El controlador 84 comunica con la estación de comando del sistema de repostaje sobre el suelo de repostaje 82 de manera que el puente de repostaje y la plataforma de trabajo bajo la vasija 32 sean cada uno consciente de la posición del otro con respecto al núcleo de manera que los procesos de trabajo adecuados puedan ser respetados. De modo preferente, el suelo de repostaje 82 supervisa la posición de la vagoneta 84 sobre la plataforma de trabajo 32 pero no tiene control sobre el posicionamiento de la vagoneta. La sala de control 78 puede controlar las cámaras y supervisar la posición de la plataforma de trabajo 32. El controlador 84 presenta tanto una visión de la alimentación de la cámara así como del control completo del conjunto de la plataforma de trabajo 30 y el suspensor 76 puede controlar el entero movimiento del conjunto de plataforma de trabajo 30. Como se ilustra de manera figurativa en la Figura 9, mediante el tecleado de un emplazamiento celular dentro del software, la plataforma de trabajo bajo vasija de alta velocidad automatizada puede automáticamente desplazarse a ese emplazamiento celular; eliminando la trampa HuP (prestación humana) del trabajo sobre el emplazamiento erróneo. Figure 2 shows a perspective view of the reactor previously shown in Figure 1 with the working platform under vessel 30 supported below the control rod drive mechanisms 18. The working platform 30 can be better appreciated in the views. shown in Figures 3-8. The under-vessel work platform assembly 30 features an orbital tracing 34 attached circumferentially to under-vessel tracing mounting locations 35. Orbital tracing 34 features a circumferential drive ring 54 having gear teeth 56. The work platform 32 is fixed to the orbital path 34 by means of precision positive captive wheel supports 58 which can be optimally observed in Figures 7 and 8. The captive wheel supports they allow load transfers to the work platform 32 in any direction. The work platform 32 features an electrically powered rotary drive mechanism 60 comprising a planetary gear that interconnects with the gear teeth 56 of the circumferential drive ring 54 that allows rotation of the platform through 360 °. Work platform 32 features a linear tracing system 62 comprising a horizontal automated wagon as best seen in Figures 4 to 8. Horizontal automated wagon 64 features an electrically powered towing mechanism 66 comprising a planetary gear which interconnects with a toothed rack 68 horizontally mounted within the work platform 32. With the circumferential axis and the horizontal axis, the automated cart 64 can be remotely located at any location below the vessel. The horizontal automated wagon 64 features a remotely operated high definition camera 70 and spring loaded feed and position feedback pins 72. The pins 72 provide power to and feedback from 74 interchangeable automated task robots that are designed to be inserted into the horizontally automated cart 64 as illustrated in Figure 5. The automated task robots 74 perform a variety of work tasks on the components under the vessel as well as simple tasks such as hangtags, operating valves, and checks concurrent by means of visual observation through camera 70. As can be seen in Figure 13, the entire system can be logically operated by means of a hanger 76 at a contractor control point with a controller 84 or remotely by means of a from control room 78. Controller 84 communicates with the refueling system command station above the refueling floor 82 so that the refueling bridge and the work platform under the vessel 32 are each aware of the position of the other with respect to the core so that proper work processes can be adhered to. Preferably, the refueling floor 82 monitors the position of the cart 84 on the work platform 32 but has no control over the positioning of the cart. The control room 78 can control the cameras and monitor the position of the work platform 32. The controller 84 presents both a view of the camera feed as well as the complete control of the assembly of the work platform 30 and the hanger 76 can control the entire movement of the work platform assembly 30. As figuratively illustrated in Figure 9, by keying in a cell location within the software, the automated high-speed under-vessel work platform can automatically move to that cell site; eliminating the HuP (human benefit) trap of wrong-site work.
Las Figuras 10, 11 y 12 muestran tres robots de tareas intercambiables diferentes que pueden ser utilizados con la vagoneta automatizada horizontal 64. El robot 74 de la Figura 10 presenta un tercero, un cuarto y un quinto ejes de desplazamiento. El robot 74 ilustrado en la Figura 11 añade un tercer eje con un cuarto eje rotativo vertical. El robot 74 ilustrado en la Figura 12 añade un tercero y cuarto ejes. Los ejes de desplazamiento de los robots ilustrados en las Figuras 10, 11 y 12 se muestran de modo figurativo mediante las flechas direccionales superpuestas sobre esas figuras.Figures 10, 11 and 12 show three different interchangeable task robots that can be used with the horizontal automated wagon 64. The robot 74 of Figure 10 has third, fourth and fifth axes of travel. Robot 74 illustrated in Figure 11 adds a third axis with a fourth vertical rotary axis. The robot 74 illustrated in Figure 12 adds a third and fourth axes. The axes of movement of the robots illustrated in Figures 10, 11 and 12 are shown figuratively by the directional arrows superimposed on those figures.
Por consiguiente, la plataforma de trabajo bajo vasija de la invención puede ser operada a distancia y proporcionar una retroalimentación al operador acerca de su emplazamiento exacto, al tiempo que también proporciona también un vídeo continuo en vivo de la entera área de trabajo bajo vasija. La plataforma de trabajo bajo vasija puede proporcionar inspecciones humanas a distancia y escaneos de la entera área bajo la vasija o a través de la sala de control o de otro punto de control sin la necesidad de montaje por el personal; las inspecciones podrían incluso tener lugar durante el funcionamiento normal de la planta, una característica actualmente no disponible en cualquier instalación del reactor de agua en ebullición. La plataforma de trabajo tiene la capacidad de comunicar con el puente de repostaje, identificando el emplazamiento de trabajo de cada uno de sus operadores. La plataforma de trabajo de la presente invención puede drásticamente cortar las expectativas de dosis de radiación bajo vasija propuestas para las paradas de la planta. La plataforma retiene la capacidad de manejo manual por medio de un volante de maniobra que puede ser insertado en la referencia numeral 80 mostrada en la Figura 5.Accordingly, the under-pot work platform of the invention can be remotely operated and provide feedback to the operator about its exact location, while also providing continuous live video of the entire under-pot work area. The under-vessel work platform can provide remote human inspections and scans of the entire area under the vessel or through the control room or other control point without the need for assembly by personnel; The inspections could even take place during normal plant operation, a feature currently not available in any boiling water reactor installation. The work platform has the ability to communicate with the refueling bridge, identifying the work site of each of its operators. The work platform of the present invention can drastically cut the proposed under-vessel radiation dose expectations for plant shutdowns. The platform retains the capacity for manual handling by means of a steering wheel that can be inserted into the reference numeral 80 shown in Figure 5.
Aunque se han descrito con detalle formas de realización específicas de la invención, se debe apreciar por los expertos en la materia que pueden desarrollarse diversas modificaciones y alternativas de esos detalles a la luz de las enseñanzas globales de la divulgación. Por consiguiente, las formas de realización concretas divulgadas pretenden ser únicamente ilustrativas y no limitativas del alcance de la invención, alcance al que se debe otorgar toda la amplitud de las reivindicaciones adjuntas. Although specific embodiments of the invention have been described in detail, it should be appreciated by those skilled in the art that various modifications and alternatives to those details may be developed in light of the overall teachings of the disclosure. Accordingly, the specific embodiments disclosed are intended to be only illustrative and not limiting of the scope of the invention, scope to which the full breadth of the appended claims should be granted.
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US3960242A (en) * | 1972-12-01 | 1976-06-01 | Whiting Corporation | Orbital service bridge |
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US4973443A (en) * | 1988-10-26 | 1990-11-27 | Westinghouse Electric Corp. | System for removing and installing a control rod drive |
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JPH08262182A (en) * | 1995-03-27 | 1996-10-11 | Hitachi Ltd | Automatic refueling device |
JPH08319717A (en) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Toshiba Eng & Constr Co Ltd | Temporary scaffolding for work below pressure vessel |
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US20060042659A1 (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-02 | Pinnacle West Capital Corporation | Robotic system and method for circumferential work processes and delivery of a medium |
US20070146480A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-28 | Judge John J Jr | Apparatus and method for inspecting areas surrounding nuclear boiling water reactor core and annulus regions |
US7986760B2 (en) * | 2007-11-15 | 2011-07-26 | GE-Hitachi Nuclear Emergy Americas, LLC | Method and apparatus for permissive control of a mast and grapple |
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US9281222B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-03-08 | Applied Materials, Inc. | Wafer handling systems and methods |
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